CN117707092A - 一种变速箱装配线工装切换防错方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种变速箱装配线工装切换防错方法及系统，该方法包括以下步骤，步骤一、预先设置变速箱机型与各型号工装的对应关系；步骤二、选装工装；选装工装时依次执行以下步骤，S21、获取所要生产的变速箱型号；S22、根据变速箱型号，从工装存放位取出对应的工装并安装在对应的工装安装位上；S23、依据各个工装存放位内的工装存储信息以及工装安装位的工装安装信息，判断工装是否准确安装；若判断为是，则执行步骤三；若判断为否，则将工装安装位上的工装取下并对应放回工装存放位，执行步骤S22；步骤三、变速箱装配；该系统包括PLC控制系统、显示输入设备、工作台、指示灯、检测开关组件、工装和工装存放装置；实现工装切换防错，确保生产质量。

Description

一种变速箱装配线工装切换防错方法及系统

技术领域

本发明涉及变速箱生产线自动化装配领域，尤其涉及一种变速箱装配线工装切换防错方法及系统。

背景技术

随着汽车行业的不断发展，以及对于成本控制的要求越来越精益化，导致各个车企的车型也越来越多，相对应的与之匹配的变速箱型也越来越多，在装配过程中，就需要根据不同的生产机型进行工装切换，这样就要实现生产线的柔性化以及防错功能，防止在在装配过程中因工装使用错误而导致的重大停机事件的发生，提高生产效率。

传统的工装切换，依靠人工识别工装的种类以及安装的顺序，存在较大的安全隐患，如果换个新人可能就不熟悉工装的使用，切换机型时，漏换工装或者用错工装、装错位置顺序的情况时有发生，如果没有进行有效识别就会发生重大设备碰撞故障，影响生产以及产品质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种变速箱装配线工装切换防错方法及系统，实现工装切换防错，确保生产质量。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种变速箱装配线工装切换防错方法，包括以下步骤，

步骤一、预先设置变速箱机型与各型号工装的对应关系；

步骤二、选装工装；

选装工装时依次执行以下步骤，

S21、获取所要生产的变速箱型号；

S22、根据变速箱型号，从工装存放位取出对应的工装并安装在对应的工装安装位上；

S23、依据各个工装存放位内的工装存储信息以及工装安装位的工装安装信息，判断工装是否准确安装；

若判断为是，则执行步骤三；

若判断为否，则将工装安装位上的工装取下并对应放回工装存放位，执行步骤S22；

步骤三、变速箱装配。

在上述的一种变速箱装配线工装切换防错方法中，步骤一中，在PLC控制系统内预先设置变速箱机型与各型号工装的对应关系；步骤S21中，PLC控制系统通过显示输入设备获取要生产的变速箱型号。

在上述的一种变速箱装配线工装切换防错方法中，步骤S22中，显示输入设备展示工作台正确的工装安装位置，为工装安装提供指导。

在上述的一种变速箱装配线工装切换防错方法中，步骤S23中，若判断工装准确安装，PLC控制系统控制显示输入设备显示绿色；若判断工装未被准确安装，PLC控制系统控制显示输入设备显示红色。

在上述的一种变速箱装配线工装切换防错方法中，步骤S23中，若判断工装未被准确安装，PLC控制系统控制显示输入设备显示红色，同时控制指示灯报警提示。

在上述的一种变速箱装配线工装切换防错方法中，步骤三变速箱装配包括，

利用工装对零件进行定位；

控制零件处于压装位；

控制伺服压机完成零件压装配合。

一种变速箱装配线工装切换防错系统，包括PLC控制系统、显示输入设备、工作台、指示灯、检测开关组件、工装和工装存放装置；

所述工装存放装置具有多个工装存放位，用于存放不同型号的工装；

所述工作台具有多个工装安装位，用于安置工装；

所述指示灯用于报警；

所述检测开关组件包括工作台检测开关和存储检测开关，工作台检测开关用于检测相应工装安装位上是否安装与其相应的工装，存储检测开关用于检测每个工装存放位是否存储有与其相应的工装；

所述显示输入设备用于提示工装的安装顺序以及安装是否准确；

所述PLC控制系统控制显示输入设备、指示灯进行动作；并通过检测开关组件获取工装存储及安装信息，通过显示输入设备获得变速箱型号。

在上述的一种变速箱装配线工装切换防错系统中，还包括伺服压机、工作台驱动电机、压头驱动电机、压头安装座和若干个压头；

所述伺服压机设置在机架上，且位于工作台的上侧；

所述工作台通过滑轨组件滑动设置在机架上，工作台驱动电机用于调整工作台的工作位置；

所述压头安装座滑动设置在机架上，多个压头并列地设置在压头安装座上；压头驱动电机驱动压头安装座移动，将所需的压头移动至伺服压机和工作台之间；

所述PLC控制系统控制伺服压机、工作台驱动电机、压头驱动电机进行动作。

在上述的一种变速箱装配线工装切换防错系统中，所述显示输入设备为HMI触摸屏。

在上述的一种变速箱装配线工装切换防错系统中，所述工装为定位销。

由于采用了上述技术方案，变速箱装配线工装切换防错方法及系统具有以下优点：

1）可自动判断工装的使用是否准确，实现工装切换防错，确保生产质量；

2）在工作前进行防错识别，防止了设备撞机故障，提高了设备利用率以及降低故障率，提高了生产效率；

3）清晰、直观，降低操作人员的劳动强度，简便、更换。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中变速箱装配线工装切换防错系统的结构示意图；

图2是本发明实施例中操作台的结构示意图；

图3是本发明实施例中变速箱装配线工装切换防错系统的框图；

图4是本发明实施例中显示输入设备界面的示意图；

图5是本发明实施例中变速箱装配线工装切换防错方法的逻辑框图。

图中：

1-工作台驱动电机；2-工作台；21-第一定位销；22-第二定位销；23-第三定位销；24-第四定位销；25-第五定位销；26-第六定位销；3-显示输入设备；4-压头驱动电机；5-指示灯；6-伺服压机；7-压头安装座；8-压头；9-工装存放装置；10-PLC控制系统。

具体实施方式

一种变速箱装配线工装切换防错系统，对机型切换过程进行工装自动防错识别，包括PLC控制系统10、显示输入设备3、工作台2、指示灯5、检测开关组件和工装存放装置9。工装存放装置9用于存放工装，工装存放装置9具有多个工装存放位，用于存放不同型号的工装。工作台2具有多个工装安装位，用于安置不同型号的工装，以匹配不同型号变速箱的装夹、定位等。指示灯5用于报警。检测开关组件包括工作台检测开关和存储检测开关，工作台检测开关的数量可以是一个或多个，根据工装安装位的数量设置，用于检测工作台2的相应位置上是否安装有工装，存储检测开关的数量可以是一个或多个，用于检测其对应工装存放位上是否存放有工装。

显示输入设备3可采用HMI触摸屏，通过显示输入设备3可选择生产相应的变速箱型号，显示输入设备3还用于提示工装的安装顺序以及安装是否准确，如图4所示；安装正确显示绿色、安装错误显示红色。PLC控制系统10控制显示输入设备3、工作台2、指示灯5进行动作；并通过检测开关组件获取工装存储及安装信息，通过显示输入设备3获得变速箱型号。

其中，工装安装位与工装及工作台检测开关是一一对应的关系，即当与工装安装位对应的工装准确安装后，与该工装安装位对应的工作台检测开关才能检测到工装，并将工装准确安装信息反馈至PLC控制系统10；若将工装安装至与其不对应的工装安装位，则该工装安装位所对应的工作台检测开关无法识别工装，默认该工装安装位无工装并反馈至PLC控制系统10。

同样的，工装存放位与存储检测开关及工装也是一一对应的关系，当某个型号工装准确地放置到其对应的工装存放位后，相应的存储检测开关才能识别并确认该型号工装准确存放，否则，若某个型号的工装放置到与其不对应的工装存放位，该工装安装位所对应的存储检测开关无法识别工装，默认该工装存放位无工装并反馈至PLC控制系统10。

变速箱装配线工装切换防错系统还包括伺服压机6、工作台驱动电机1、压头驱动电机4和若干个压头8。伺服压机6设置在机架上，且位于工作台2的上侧。工作台2通过滑轨组件滑动设置在机架上，工作台驱动电机1用于调整工作台2的工作位置。机架上滑动设置有压头安装座7，并通过压头驱动电机4驱动压头安装座7移动。多个压头8并列地设置在压头安装座7上，多个压头8共用伺服压机6。通过控制压头驱动电机4，可实现不同压头8移动至伺服压机6与工作台2之间，位于伺服压机6正下方的压头8工作完成压装任务。

变速箱装配线工装切换防错方法包括以下步骤：

步骤一、PLC控制系统10内预先设置变速箱机型与各型号工装的对应关系。

例如，如图2所示，工装为定位销，系统内预先设置每个变速箱机型对应使用的定位销型号：

机型A使用第一定位销21、第二定位销22、第五定位销25；

机型B使用第三定位销23、第四定位销24、第五定位销25；

机型C使用第一定位销21、第二定位销22、第五定位销25；

机型D使用第二定位销22、第四定位销24、第五定位销25、第六定位销26。

步骤二、选装工装；包括依次执行以下步骤：

S21、PLC控制系统10获取所要生产的变速箱型号。

根据生产计划，在显示输入设备3选择要生产的变速箱型号。

S22、根据变速箱型号，将需要的工装从工装存放装置9处取出，安装在工作台2对应位置。

该步骤中，显示输入设备3可突出展示工作台2正确的工装安装位，为工装安装提供指导，如图4所示。

S23、存储检测开关将工装存放装置9内的工装信息发送至PLC控制系统10；

工作台检测开关将工作台2上的工装安装情况反馈至PLC控制系统10；

基于存储检测开关和工作台检测开关反馈信息，判断工装是否准确安装；若判断为是，则执行步骤三；若判断为否，则将工装放回工装存放装置9，执行步骤S22。

该步骤中，根据存储检测开关反馈的信息，可得知工装被取出或工装处于工装存放装置9内；由于PLC控制系统10中预先设置机型与工装的对应关系，对于机型A，正确的工装选择应该是使用第一定位销21、第二定位销22、第五定位销25；如果第一定位销21、第二定位销22、第五定位销25未被存储检测开关检测到，且工作台检测开关检测到工作台2相应位置安装有工装，则判断工装准确安装，PLC控制系统10控制显示输入设备3显示绿色；

相反，若不满足上述条件，则说明第一定位销21、第二定位销22、第五定位销25中的一个或多个未被取出使用，或者安装位置不对，则判断工装未被准确安装，PLC控制系统10控制显示输入设备3显示红色并且指示灯5报警提示，提示操作人员工装使用错误，需重新安装工装。

步骤三、变速箱装配，包括，

利用工装对零件进行定位，并控制零件处于压装位；压装位即伺服压机6的正下方，工作台2上可满足不同零件的定位以及后续的压装，当零件未处于压装位时，通过控制工作台驱动电机1调整工作台2的位置使得待压装零件移动至伺服压机6下侧的压装位。

零件到位后，控制压头驱动电机4进行变位，将所需的压头8移动至伺服压机6下方；压头8到达位置后，反馈一个位置到达信号给PLC控制系统10。

PLC控制系统10控制伺服压机6进行工作，将需要压装的零件进行压装配合。

完成后，伺服压机6复位，将零件自工作台2取下。

零件离开工作台2后设备复位，包括工装收回工装存放装置9的相应存放位、工作台2和压头安装座7回位。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种变速箱装配线工装切换防错方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤一、预先设置变速箱机型与各型号工装的对应关系；

步骤二、选装工装；选装工装时依次执行以下步骤，

S21、获取所要生产的变速箱型号；

S22、根据变速箱型号，从工装存放位取出对应的工装并安装在对应的工装安装位上；

S23、依据各个工装存放位内的工装存储信息以及工装安装位的工装安装信息，判断工装是否准确安装；

若判断为是，则执行步骤三；

若判断为否，则将工装安装位上的工装取下并对应放回工装存放位，执行步骤S22；

步骤三、变速箱装配。

2.如权利要求1所述的一种变速箱装配线工装切换防错方法，其特征在于：步骤一中，在PLC控制系统（10）内预先设置变速箱机型与各型号工装的对应关系；步骤S21中，PLC控制系统（10）通过显示输入设备（3）获取要生产的变速箱型号。

3.如权利要求2所述的一种变速箱装配线工装切换防错方法，其特征在于：步骤S22中，显示输入设备（3）展示工作台（2）正确的工装安装位置，为工装安装提供指导。

4.如权利要求2所述的一种变速箱装配线工装切换防错方法，其特征在于：步骤S23中，若判断工装准确安装，PLC控制系统（10）控制显示输入设备（3）显示绿色；若判断工装未被准确安装，PLC控制系统（10）控制显示输入设备（3）显示红色。

5.如权利要求4所述的一种变速箱装配线工装切换防错方法，其特征在于：步骤S23中，若判断工装未被准确安装，PLC控制系统（10）控制显示输入设备（3）显示红色，同时控制指示灯（5）报警提示。

6.如权利要求1所述的一种变速箱装配线工装切换防错方法，其特征在于：步骤三变速箱装配包括，

利用工装对零件进行定位；

控制零件处于压装位；

控制伺服压机（6）完成零件压装配合。

7.一种变速箱装配线工装切换防错系统，其特征在于：包括PLC控制系统（10）、显示输入设备（3）、工作台（2）、指示灯（5）、检测开关组件、工装和工装存放装置（9）；

所述工装存放装置（9）具有多个工装存放位，用于存放不同型号的工装；

所述工作台（2）具有多个工装安装位，用于安置工装；

所述指示灯（5）用于报警；

所述检测开关组件包括工作台检测开关和存储检测开关，工作台检测开关用于检测相应工装安装位上是否安装与其相应的工装，存储检测开关用于检测每个工装存放位是否存储有与其相应的工装；

所述显示输入设备（3）用于提示工装的安装顺序以及安装是否准确；

所述PLC控制系统（10）控制显示输入设备（3）、指示灯（5）进行动作；并通过检测开关组件获取工装存储及安装信息，通过显示输入设备（3）获得变速箱型号。

8.如权利要求7所述的变速箱装配线工装切换防错系统，其特征在于：还包括伺服压机（6）、工作台驱动电机（1）、压头驱动电机（4）、压头安装座（7）和若干个压头（8）；

所述伺服压机（6）设置在机架上，且位于工作台（2）的上侧；

所述工作台（2）通过滑轨组件滑动设置在机架上，工作台驱动电机（1）用于调整工作台（2）的工作位置；

所述压头安装座（7）滑动设置在机架上，多个压头（8）并列地设置在压头安装座（7）上；压头驱动电机（4）驱动压头安装座（7）移动，将所需的压头（8）移动至伺服压机（6）和工作台（2）之间；

所述PLC控制系统（10）控制伺服压机（6）、工作台驱动电机（1）、压头驱动电机（4）进行动作。

9.如权利要求7所述的变速箱装配线工装切换防错系统，其特征在于：所述显示输入设备（3）为HMI触摸屏。

10.如权利要求7所述的变速箱装配线工装切换防错系统，其特征在于：所述工装为定位销。